«Церий»

(хим.; Cerium, нем. Cer; Се = 140, если O = 16) — в виде нечистой окиси был впервые (1803) открыт Клапротом в минерале из Biddarhyttan (Швеция), принимавшемся раньше за волчец (см. Вольфрам). Новая окись была выделена кроме того и почти одновременно еще Берцелиусом с Гизингером, которые назвали металл ее Ц. — от Ceres, имя планеты, — а самый минерал — церитом. В ст. Гадолинитовые металлы упоминаются и другие минералы, содержащие Ц., в ст. Церитовые металлы приведен состав более важных силикатов этого рода, разложение которых удается посредством сплавления с гидросульфатом калия, или при нагревании с крепкой серной кислотой, или даже и с соляной. Чтобы добыть окись Ц. из церита, нагревают его с серной кислотой, избыток кислоты выпаривают и остаток извлекают холодной водой (при 0°); прозрачный раствор насыщают сероводородом, фильтруют и из фильтрата, по прибавлении соляной кислоты, осаждают щавелевой кислотой оксалаты Ц., лантана и дидимия, которые при прокаливании превращаются в окиси. Окись Ц. осаждается затем, при кипячении водного раствора сульфатов этих окисей, в виде основного сульфата. В других случаях для выделении окиси Ц. из среды прочих редких окисей прибегают к превращению их, посредством сульфата калия, в двойные соли такого состава М₂(SO₄)₃.3К₂SO₄, так как металлы церитовой группы (а именно Ц. лантан, дидимий, самарий, дециний, гадолиний) характеризуются почти полною нерастворимостью в крепком растворе К₂SO₄таких двойных сульфатов, в отличие от металлов гадолинитовых или, лучше, иттриевых (Y, Yb, Er, Но, Tm, Tr, Se). Для Ц. известны полуторная окись Ce₂O₃и двуокись СеО₂. Они обладают основными свойствами и дают с кислотами соответствующие два ряда солей. Ce₂O₃, в форме красновато-зеленого порошка, получается при нагревании его оксалата или карбоната в струе водорода. Белый объемистый осадок гидрата Ce₂O₃осаждается едким натром из соляных растворов; он поглощает на воздухе угольный ангидрид и кислород, приобретая желтоватый цвет. СеО₂, белый или соломенно-желтый порошок, остается при осторожном прокаливании солей Ц. и летучих кислородных кислот на воздухе. Желтоватый порошок гидрата СеО₂.3Н₂О получается при действии едкого кали на раствор кислого сульфата этого окисла, как и при действии хлора на разболтанный в воде гидрат полуторной окиси [Характерным реактивом на бесцветные растворы солей трехвалентного Ц. является хлорноватистокислый натрий, который осаждает красный гидрат СеО₂, растворяющийся в горячей соляной кислоте при выделении хлора.]. Если действуют аммиаком на раствор соли двуокиси, то осадок, ярко-желтый после высушивании при 385°, имеет состав СеО₂.2Н₂O и начинает терять в весе только при 600°. Гидраты СеО₂растворяются с темно-желтым цветом в соляной кислоте и в крепкой серной; при нагревании первого раствора происходит образование CeCl₃, сопровождаемое выделением хлора; сернокислый же раствор обладает сильными окисляющими свойствами и легко выделяет кислород, частью озонированный. Перекись водорода, однако, никогда не была получена посредством СеО₂, как не случалось этого и для двуокисей свинца или марганца. Из солей Ц. ранее стали известны и более обыкновенны те, которые содержат трехвалентный металл. Они часто легко растворимы, имеют вяжущий вкус и бесцветны или с красноватым оттенком; окрашивают лакмус в красный цвет. Треххлористый Ц., CeCl₃, получается в виде желтоватого возгона при нагревании металла или тесной смеси его окиси с углем в струе хлора. Раствор полуторной окиси в соляной кислоте выделяют, если испарять их при низких температ., гидраты CeCl₃.15Н₂O и CeCl₃.7Н₂O; при нагревании же происходит выделение основных солей. Известны CeBr₃.1½ Н₂O и CeJ₃.9Н₂O. Сульфат Ц. Ce₂(SO₄)₃растворим в 1,7 ч. холодной и только в почти 60 ч. горячей воды. При невысокой темпер. кристаллизуется гидрат Ce₂(SO₄)₃.6Н₂O. Упомянутая двойная соль с сульфатом калия, Ce₂(SO₄)₃.3К₂SO₄, растворяется при 20° в 50 — 60 ч. чистой воды и легко растворима в подкисленной воде. Из кислых растворов при осторожном испарении выделяется другая двойная соль Ce₂(SO₄)₃.2К₂SO₄.3Н₂O, а в присутствии меньших количеств К₂SO₄кристаллизуется еще и такая Ce₂(SO₄)₃.К₂SO₄. Кристаллический нитрат Ce(NO₃)₃.3H₂O хорошо растворим в воде, в спирте, и дает двойные соли с др. нитратами. Фосфат СеРО₄составляет, вместе с фосфатами лантана и дидимия, минерал монацит, который часто содержит еще торий (см. Цирконий) олово, марганец и кальций и вместе с церитом и торитом употребляется для выделки тех ярко светящих сеток, которые находятся в ауэровских горелках (предложил Auer v. Welsbach) и состоят главным образом из окисей тория (98 — 99%) и Ц. (2 — 1%) с примесью окисей др. металлов редких земель и циркония. Сеточки эти готовятся путем напитывания тонкой тюлевой ткани раствором азотнокислых солей упомянутых металлов, сушения и прокаливания. Карбонат, Се₂(СО₃)₃.5Н₂O — маленькие шелковистые иглы, осаждается из раствора сульфата карбонатом аммония. Оксалат Се₂(С₂О₄)₃, белый осадок, получается при действии оксалата аммония на растворы солей трехвалентного Ц. Так как оксалат трудно растворим в разведенных кислотах, то его можно осаждать и щавелевой кислотой, даже из кислых растворов, как об этом уже упомянуто. Из солей двуокиси Ц. с галоидоводородными кислотами известен только четырехфтористый Ц. CeF₄.Н₂O; получается он путем растворения гидрата СеО₂в плавиковой кислоте и при нагревании выделяет воду вместе с фтористым водородом и свободным фтором (Браунер). Если СеО₂растворить в избытке концентрированной серной кислоты и, по разбавлении водой, полученный раствор испарять, то выкристаллизовывается двойной сульфат Ce₂(SO₄)₃.2Ce(SO₄)₂.24H₂O красного цвета, а из маточного раствора получается сульфат Ce(SO₄)₂.4H₂O желтого цвета. Для получения только последней соли должно растворять СеО₂в разведенной серной кислоте; она способна образовать и другие двойные соли, напр., K₂SO₄.Ce(SO₄)₂.2H₂O, а водою, взятою в избытке, разлагается, осаждая основные соли, тем более бедные серной кислотой, чем больше взято воды, которая вымывает из них кислоту. Нитрат получается при растворении гидрата СеО₂в азотной кислоте; он также постепенно разлагается водой и дает кристаллические двойные соли, например, 2KNO₃.2Ce(NO₃)₄.3H₂O — блестящие желтые призмы. Если к раствору сульфата Ц. прибавить перекиси водорода и затем аммиаку, то осаждается (Lecoq de Boisbaudran, Cleve) бурый, похожий на гидрат окиси железа, осадок; это перекись Ц. СеО₃, более подробно — O:Ce:O₂. Металлический Ц., в виде порошка, был приготовлен Мозандером при нагревании CeCl₃с натрием, а затем, в сплавленном состоянии, Вёлером и, в более значительном количестве и в чистом виде — путем электролиза расплавленной смеси CeCl₃и поваренной соли — Гиллебрандом и Нортоном. Кл. Винклер получил его, нагревая СеО₂с порошком магния. Ц. обладает цветом и блеском железа и довольно постоянен в сухом воздухе, но во влажном окисляется, приобретая желтый, синий и, наконец, зеленый цвет; по твердости близок к известковому шпату, ковок, поддается прокатке и в нагретом состоянии тянется в проволоку. Удельный вес электролитического металла 6,628, а после сплавления под поваренною солью — 6,728. Теплоемкость 0,04479. Плавится Ц. легче серебра и труднее сурьмы. Очень легко воспламеняется — достаточно проволоку скрести ножом, чтобы отлетающие кусочки металла загорались — и горит более ярко, чем магний. Легко соединяется с галоидами — в хлоре горит; растворяется в разведенных кислотах при выделении водорода, а действию концентрированной азотной кислоты на холоду не поддается. В электрической печи СеО₂восстановляется и углем, но получается (Муассан, 1896) карбид Ц. СеС₂— красновато-желтое, просвечивающее, кристаллическое вещество, которое разлагается водою, причем 75% углерода превращается в ацетилен, 3,5% в этилен и 21,5% в метан, если вода в избытке и при обыкновенной температуре; при 0° получаются иные относительные количества тех же газов. Искровой спектр Ц. содержит многие яркие линии, в основном, в зеленой и синей части спектра. Новейшее определение атомного веса (1895) сделано Браунером по анализу упомянутого выше оксалата. О положении Ц. в периодической системе — см. Церитовые металлы и Цирконий.

С. С. Колотов. Δ.

(лат. Cerium)

Ce, химический элемент, атомный номер 58, атомная масса 140,12; редкоземельный металл, относится к лантаноидам (См. Лантаноиды).

1. це́рий;
2. це́рии;
3. це́рия;
4. це́риев;
5. це́рию;
6. це́риям;
7. це́рий;
8. це́рии;
9. це́рием;
10. це́риями;
11. це́рии;
12. це́риях.

муж. один из химических металлов, красно-бурый. Церин, церит, ископаемое, церий в себе содержащее.

ЦЕРИЙ (лат. Cerium) - Се, химический элемент III группы периодической системы Менделеева, атомный номер 58, атомная масса 140,12, относится к лантаноидам. Назван по малой планете Церера (открыты почти одновременно). Серый металл, плотность 6,789 г/см³

муж.;
хим. cerium закись церия окись церияcerium

м. хим.

cerio m

ЦЕРИЙ

(лат. Cerium), Се,- хим. элемент III группы пе-риодич. системы элементов, ат. номер 58, ат. масса 140,12; относится к лантаноидам. В природе представлен стабильными изотопами: ¹³⁶ Се (0,19%), ¹³⁸ Се (0,25%), ¹⁴⁰ Се (88,48%) и ¹⁴² Се (11,08%). Конфигурация внеш. электронных оболочек 4s²p⁶d¹⁰f¹5s²p⁶d^l6s². (предполагается, что возможна конфигурация 4f²5d⁰). Энергии последоват. ионизации 5,47; 10,85; 20,08; 36,72 эВ. Радиус атома Се 183 пм, иона Се ³⁺ 102 пм, иона Се ⁴⁺ 88 пм. Значение электроотрицательности ок. 1,2. Работа выхода электрона 2,84 эВ.

Серебристо-белый металл, существует в 4 модификациях: ниже - 168 °С (по др. данным, ниже - 130 °С) устойчив a-Се с кубич. кристаллич. структурой; при более высоких темп-pax (до -23 °С) существует b-Се с гексагональной плотнейшей упаковкой; в интервале темп-р от -23 °С до 726 ^o С устойчив g-Се с гранецентрированной кубич. структурой (параметр решётки а= 516,06 пм); от 726 °С до t _пл = 804 ^o С (по др. данным, 798 °С) существует d-Се с объ-ёмноцентрированной кубич. структурой. Плотн. g-Се 6,76 кг/дм ³ (при 20 °С), его теплоёмкость 26,9 Дж/(моль
• К), t _кип = 3257 - 3450 °С. Характеристич. темп-pa Дебая q _Д= 138 К. Температурный коэф. линейного расширения 8,5^.10^-6 К ^-1 (при 25 °С). Парамагнитен, магн. восприимчивость c=17,30^.10^-9 (при 20 °С). Уд. электрич. сопротивление 0,753 мкОм ^. м (при 25 °С), температурный коэф. электрич. сопротивления 9^.10^-4 К ^-1 (при 0-100 °С). Тв. по Бринеллю 245,3 МПа, модуль нормальной упругости 30 ГПа, модуль сдвига 12 ГПа.

В хим. соединениях проявляет степени окисления +3 (как все лантаноиды) и +4 (в этом случае сходен с торием). При окислении на воздухе образуется оксид Се ₂ О ₃, к-рый при нагревании на воздухе до темп-р выше 180-200 °С переходит в тугоплавкий оксид СеО ₂ с t _пл ок. 2700 ^o С.

Ц.- компонент мн. сплавов (в т. ч. сплава Ц. с др. лантаноидами-миш-металла). Входит в состав геттеров (газопоглотителей). Сплавы Се с Mg хорошо проводят УЗ. Фторид CeF₃ и оксид СеО ₂ используют в лазерной технике. Соединения Ц. входят в состав мн. катализаторов хим. реакций. В продуктах ядерных реакций деления присутствуют заметные кол-ва радионуклида ¹⁴⁴ Се (b^- -распад, T_1/2 = 284,3 сут), к-рый способен накапливаться в костях организмов (его радиотоксичность сопоставима с радиотоксичностью стронция-90). В качестве радиоакт. индикатора кроме ¹⁴⁴ Се используют ¹⁴¹ Се (b^- -распад, Т_1/2 =32,501 сут). С. С. Бердоносов.